2020届高三物理一轮复习:第五章 第4讲 功能关系 能量守恒定律(含解析).doc

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1、配餐作业 功能关系 能量守恒定律见学生用书P341A组·基础巩固题1.如图所示为跳伞爱好者表演高楼跳伞的情形,他们从楼顶跳下后,在距地面一定高度处打开伞包,最终安全着陆,则跳伞者(  )A.机械能一直减小B.机械能一直增大C.动能一直减小D.重力势能一直增大解析 打开伞包后,跳伞者先减速后匀速,动能先减少后不变,C项错误;跳伞者高度下降,重力势能减小,D项错误;空气阻力一直做负功,机械能一直减小,A项正确,B项错误。答案 A2.如图所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v向右匀速运动,现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的右端,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ,为保持木

2、板的速度不变,从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,须对木板施一水平向右的作用力F,那么力F对木板做功的数值为(  )A.B.C.mv2D.2mv2解析 由能量转化和守恒定律可知,拉力F对木板所做的功W一部分转化为物体m的动能,一部分转化为系统内能,故W=mv2+μmg·s相,s相=vt-t,v=μgt,以上三式联立可得W=mv2,故C项正确。答案 C3.如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。初始时刻,A、B处于同一高度并恰好处于静止状态。剪断轻绳后A下落、B沿斜面下滑,则从剪断轻绳到物块着地,两物块(  )A.速率的

3、变化量不同B.机械能的变化量不同C.重力势能的变化量相同D.重力做功的平均功率相同解析 由题意根据力的平衡有mAg=mBgsinθ,所以mA=mBsinθ。根据机械能守恒定律mgh=mv2,得v=,所以两物块落地速率相等,A项错;因为两物块的机械能守恒,所以两物块的机械能变化量都为零,B项错误;根据重力做功与重力势能变化的关系,重力势能的变化为ΔEp=-WG=-mgh,C项错误;因为A、B两物块都做匀变速运动,所以A重力的平均功率为A=mAg·,B的平均功率B=mBg·sinθ,因为mA=mBsinθ,所以A=B,D项正确。答案 D4.如图所示,质量为m的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的

4、固定斜面,同时施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ;已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ,取出发点为参考点,能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q,滑块动能Ek、势能Ep、机械能E随时间t、位移x关系的是(  )A.B.C.D.解析 根据滑块与斜面间的动摩擦因数μ=tanθ可知,滑动摩擦力等于重力沿斜面向下的分力。施加一沿斜面向上的恒力F=mgsinθ,物体机械能保持不变,重力势能随位移x均匀增大,C项正确,D项错误;产生的热量Q=fx,随位移均匀增大,滑块动能Ek随位移x均匀减小,A、B项错误。答案 C 5.(多选)如图所示,固定于水平面上的光滑斜面足够长,一轻质弹簧的一

5、端与固定在斜面上的木板P相连,另一端与盒子A相连,A内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁接触,现用力推A使弹簧处于压缩状态,然后由静止释放,则从释放盒子A到其获得最大速度的过程中,下列说法正确的是(  )A.弹簧的弹性势能一直减少到零B.A对B做的功等于B机械能的增加量C.弹簧弹性势能的减少量等于A的机械能的增加量D.A所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A的动能的增加量解析 盒子A运动过程中,弹簧弹性势能一直减少,当弹簧弹力与A、B的重力沿斜面向下的分力大小相等时,盒子的速度最大,此时弹簧的弹性势能不为零,A项错误;由功能关系知,A对B做的功等于B机械能的增加量,B项正确;将A、B和弹

6、簧看作一个系统,则该系统机械能守恒,所以弹簧弹性势能的减少量等于A和B机械能的增加量,C项错误;对盒子A,弹簧弹力做正功,盒子重力做负功,小球B对A沿斜面向下的弹力做负功,由动能定理知A所受弹簧弹力和重力做的功的代数和大于A的动能的增加量,D项正确。答案 BD6.(多选)如图所示,一根原长为L的轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球,在弹簧的正上方从距地面高度为H处由静止下落压缩弹簧。若弹簧的最大压缩量为x,小球下落过程受到的空气阻力恒为f,则小球从开始下落至最低点的过程(  )A.小球动能的增量为零B.小球重力势能的增量为mg(H+x-L)C.弹簧弹性势能的增量为(mg-f

7、)(H+x-L)D.系统机械能减小fH解析 小球下落的整个过程中,开始时速度为零,结束时速度也为零,所以小球动能的增量为0,故A项正确;小球下落的整个过程中,重力做功WG=mgh=mg(H+x-L),根据重力做功量度重力势能的变化WG=-ΔEp得小球重力势能的增量为-mg(H+x-L),故B项错误;根据动能定理得WG+Wf+W弹=0-0=0,所以W弹=-(mg-f)(H+x-L),根据弹簧弹力做功量度弹性势能的变化W弹=-ΔEp得,弹簧弹性势能

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